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第四節 氨 硝酸 硫酸(3)


2015-10-19 15:20:10   來源:   撰稿:董嘯   攝影攝像:    ;  評論:0 點擊:

第四節 氨 硝酸 硫酸(3) 三維目標:

第四節    硝酸 硫酸(3

三維目標:

 

 

①了解硝酸的物理性質和用途。

知識與技能:

掌握硝酸的化學性質(強氧化性、不穩定性)。

 

③了解簡單氧化還原反應方程式的配平。

過程與方法:

①通過分析硝酸中氮元素化合價,學會預測元素的性質。

 

培養學生的實驗能力、觀察能力、分析能力。

情感、態度

通過介紹化學家的故事,使學生樹立熱愛科學;通過濃硝酸

與價值觀

和稀硝酸性質的比較,讓學生了解量變引起質變的道理。

教學重點:

硝酸的不穩定性和強氧化性

教學難點:

硝酸的不穩定性和強氧化性

教學方法:

分析比較法和實驗分析法結合

教學準備:

多媒體課件、實驗用品

教學過程:

第三課時

     [導入] 玻爾巧藏諾貝爾金獎章:丹麥有位叫玻爾的科學家,37歲時他獲得了1922年的諾貝爾獎。第二次世界大戰期間,玻爾被迫離開即將被德軍占領的祖國,為了表示他一定要返回祖國的決心,他決定將諾貝爾獎章留在實驗室。玻爾把金獎章溶解在盛有王水試劑瓶里。后來,納粹分子竄入玻爾實驗室,那個試劑瓶就在他們的眼皮底下,他們卻一無所知。戰爭結束后,玻爾從王水中把金還原出來,并重新鑄成獎章,而玻爾配制王水的主要組成之一是硝酸

三、硝酸的性質

    【思考與交流】請同學們分析硝酸中氮元素的化合價,推測硝酸所具有的性質?

【結論】在硝酸中氮元素的化合價為+5價,所以在化學反應中表現出氧化性,與不同的反應物或不同的反應條件,生成不同的低價態的氮:NO2HNO2NON2ON2NH3.

1、氧化性

1)與金屬反應:

[設疑]硝酸有酸性,能否與金屬反應放出氫氣?

 [演示實驗] Cu分別與濃硝酸和稀硝酸反應實驗。比較濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應。

〖實驗現象〗

Cu與濃硝酸:劇烈反應,有大量紅棕色氣體產生,溶液顏色由無色變為綠色,反應放出大量的熱量。

Cu與稀硝酸:反應緩慢,有無色氣泡產生(在空氣中無色變為紅棕色),溶液顏色由無色變為藍色,反應放熱。

[分析]濃HNO3Cu反應產生紅棕色氣體,說明是NO2,則硝酸被還原,表現氧化性。稀HNO3Cu反應產生無色氣體,遇到空氣變成紅棕色,說明是NO,則硝酸也被還原,表現氧化性。同時溶液都變成藍色,則Cu被氧化成+2價。從實驗現象紅棕色氣體生成判斷生成物中是NO2而非H2。進一步從氧化還原反應說明反應的本質是+5價的氮得電子能力比H+強。

  Cu 4HN03()Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H20

3Cu 8HN03() 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2

【探究實驗】一般稀硝酸與銅反應時也有少量紅棕色的NO2生成,請設計一個實驗證明,銅與稀硝酸反應只產生NO而沒有NO2。實驗成敗的關鍵是什么?隔絕空氣。

                    

[說明]①硝酸與Cu反應,硝酸的濃度不同,被還原的產物中N元素的價態也不同。通過這點可以說明,硝酸在與其他物質反應時,反應物或反應條件不同,硝酸被還原的產物也不相同。

除金、鉑等少數金屬外,硝酸幾乎能與所有金屬反應;

③當濃硝酸與濃鹽酸按體積比為13混合時,就配制成 王水,王水的氧化性比濃硝酸強,可以溶解金、鉑等不溶于硝酸的金屬。

鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發生鈍化。

 [實驗]濃硝酸與鋁片反應。

[現象] 濃硝酸與鋁片看不到明顯的反應。

[講解]鈍化原理:鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸,表面被氧化為牢固的氧化物薄膜,阻止酸與內層金屬進一步反應。

 [提問]濃硝酸的運輸和貯存可用何種物質制的容器?

 [設問]比較濃硫酸的性質,濃硝酸能否與非金屬反應?

2)與非金屬反應:

C4HNO3()CO24NO22H2O

  S6HNO3()H2SO46NO22H2O

 [小結] 反應規律:

AuPt等少數金屬外,硝酸幾乎可能氧化所有的金屬。王水(濃HNO3和濃HCl按體積比1:3配制)具有更強的氧化性,能溶解AuPt

硝酸越濃,其氧化性越強。如稀HNO3可使石蕊試變紅,而濃HNO3可使石蕊試液先變紅后褪色。

 ③一般來說,活潑金屬與HNO3反應不生成H2,濃HNO3的還原產物為NO2,稀HNO3的還原產物為NO。非金屬單質可被HNO3氧化為最高價氧化物或其含氧酸。活潑金屬與極稀HNO3反應時,還原產物復雜,可為NON2ONH4NO3等。例如:4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O

2HNO3()+ Fe(NO3)2 === Fe(NO3)3 + NO2↑+H2O

4HNO3()+ 3Fe(NO3)2 === 3Fe(NO3)3 + NO↑+2H2O

2、不穩定性

光照

 
[展示]一瓶呈黃色的濃硝酸

        4HNO3   ==  2H2O+ 4NO2↑+O2↑                                                                               

[提問] 濃硝酸為什么呈黃色?硝酸應如何貯存?

[討論]有人認為,比較濃硝酸和稀硝酸的還原產物的化合價,濃HNO3中的氮 從+5降為+4,而稀HNO3中的氮從+5價降為+2,從化合價變化可以判斷稀硝酸的氧化性比濃硝酸強。這種看法是否正確?為什么?

 [提示]從濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應的反應條件。劇烈程度分析。

四、硫酸和硝酸的用途

1、硝酸用途 :①重要的化工原料;②重要的化學試劑。

硝酸是一種重要的化工原料,可用于制造炸藥、染料、塑料、化肥、農藥、硝酸鹽等;在實驗室里,它是一種重要的化學試劑。

2、硫酸用途:①重要的化工原料;②重要的化學試劑。

硫酸是一種重要的化工原料,可用于制造炸藥、染料、塑料、化肥、農藥、精煉石油、酸洗除銹、制取揮發性酸等;在實驗室里,它是一種重要的化學試劑。

[課堂練習]

1、為什么制取HCl氣體用濃硫酸,而不用硝酸?

2、如何洗凈一支內壁鍍銀的試管?

3、將石蕊試紙投入濃硝酸里,有      現象,說明濃硝酸具有     性。

4、在加入Zn粉能放出氫氣的溶液中能大量共存的離子組是:

A. K+Fe2+ Mg2+ N03-               B.  K+Na+ SO42- Cl- 

  C. CO32- Cl- I-NH4+                        D. NH4+ Ba2+ K+0H-

  5、將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應,當銅粉完全作用時收集到氣體1.12L(標準狀況),則所消耗硝酸是物質的量是:

 A0.12mol   B0.11mol   C0.09mol   D0.08mol

〖知識拓展〗

1、過量計算:

若已知兩種反應物的量,則需要根據化學方程式判斷哪種物質過量,哪種物質不過量,然后按照不過量的物質的量進行計算。

2、多步反應計算:

若某一種物質經過兩步或兩步以上反應生成另一種物質,已知反應物的量,計算生成物的量,應該先找出兩者之間的關系,然后進行計算。

[小結]

[作業]課本P10326題。

〖板書設計〗        三、硝酸的性質

1、氧化性

1)與金屬反應: Cu 4HN03()Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H20

3Cu 8HN03() 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2

2與非金屬反應C4HNO3()CO24NO22H2O

  S6HNO3()H2SO46NO22H2O

2、不穩定性

四、硫酸和硝酸的用途

〖教后記〗 

 

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